الكشف عن أدلة الأمراض الخفية باستخدام الجسيمات النانوية والذكاء الاصطناعي
تخيل ملعب سبارتان الذي يتسع لـ 75 ألف مشجع، جميعهم يرتدون قمصانًا باللونين الأخضر والأبيض - باستثناء شخص واحد يرتدي قميصًا أخضر اللون. سيكون من الصعب العثور على هذا الشخص. ولهذا السبب يصعب على العلماء العثور على علامات المرض - التي تسمى المؤشرات الحيوية - في الدم. وبدلاً من ملعب واحد، يتعين على الباحثين البحث عن معلومات بقيمة 100 ألف ملعب. ولمواجهة هذا التحدي، استخدم فريق بحث من جامعة ولاية ميشيغان، بالتعاون مع علماء في جامعة أوغوستا ومعهد كارولينسكا وجامعة ستانفورد، الطب النانوي، أو الذكاء الاصطناعي، أو الذكاء الاصطناعي، و...
الكشف عن أدلة الأمراض الخفية باستخدام الجسيمات النانوية والذكاء الاصطناعي
تخيل ملعب سبارتان الذي يتسع لـ 75 ألف مشجع، جميعهم يرتدون قمصانًا باللونين الأخضر والأبيض - باستثناء شخص واحد يرتدي قميصًا أخضر اللون. سيكون من الصعب العثور على هذا الشخص. ولهذا السبب يصعب على العلماء العثور على علامات المرض - التي تسمى المؤشرات الحيوية - في الدم. وبدلاً من ملعب واحد، يتعين على الباحثين البحث عن معلومات بقيمة 100 ألف ملعب.
ولمواجهة هذا التحدي، استخدم فريق بحث من جامعة ولاية ميشيغان، بالتعاون مع علماء من جامعة أوغستا، ومعهد كارولينسكا، وجامعة ستانفورد، طب النانو، أو الذكاء الاصطناعي، أو الذكاء الاصطناعي، وطريقة لدراسة السبب والنتيجة.
كان هدفهم هو العثور على مؤشرات حيوية نادرة لسرطان البروستاتا المنتشر وحالة تسمى تصلب الشرايين التي تسبب انسداد الشرايين. وقد نشرت نتائج أبحاثهم مؤخرا فيمجلة الهندسة الكيميائية.
تفرز الخلايا المتضررة من المرض البروتينات والجزيئات الحيوية الأخرى في مجرى الدم. توفر هذه البروتينات أدلة قيمة حول صحة المريض أو مرضه ويمكن جمعها ودراستها. وبمجرد تحديدها، فإنها تمهد الطريق لإحراز تقدم كبير في تطوير العلاجات الطبية الشخصية أو الطب الدقيق. "
مرتضى محمودي، أستاذ مشارك بقسم الأشعة وبرنامج الصحة الدقيقة بكلية الطب البشري بجامعة ولاية ميشيغان
كيف توصلوا إلى هذا الاكتشاف
وأوضح محمودي أن "بلازما دم الإنسان تحتوي على العديد من البروتينات المختلفة، وأندر البروتينات هي تلك التي تحتوي على معلومات قيمة عن الأمراض". "لتضخيم المعلومات من بروتينات البلازما الأقل وفرة، أدخلنا جزيئات صغيرة - جسيمات نانوية لا يمكن رؤيتها بالعين البشرية - في عينات البلازما. ثم استخدمنا الذكاء الاصطناعي والسببية الحقيقية لتحليل النتائج. وهذه هي الطريقة التي نحدد بها المؤشرات الحيوية المحتملة لسرطان البروستاتا النقيلي وتصلب الشرايين.
وأضاف: "إنها المرة الأولى التي يتم فيها استخدام طب النانو وكورونا البروتيني والذكاء الاصطناعي والسببية الفعلية معًا لتحديد سبب المرض". "نحن متحمسون لأن هذا الاكتشاف لديه القدرة على تعزيز الاكتشاف المبكر وتطوير علاجات مستهدفة لسرطان البروستاتا وتصلب الشرايين."
وقال محمودي إن الباحثين في جامعة ولاية ميشيغان، محمد قاسمي، وبورزو بوناكداربور، وليانغليانغ صن، قدموا مساهمات كبيرة في هذا البحث. تشمل مصادر التمويل جمعية القلب الأمريكية، وجائزة أبحاث الأطباء لبرنامج أبحاث سرطان البروستاتا التابع لوزارة الدفاع الأمريكية، والمعهد الوطني للسرطان، والمؤسسة الوطنية للعلوم.
مصادر:
جوها، أ.،وآخرون. (2025). التنبؤ القائم على الذكاء الاصطناعي للمؤشرات الحيوية لأورام القلب من خلال تحليل بروتين كورونا. مجلة الهندسة الكيميائية. doi.org/10.1016/j.cej.2025.161134.